Projekte - Netze für Erneuerbare Energien

PROGRESSUS:
Elektroniksysteme für die Energieversorgungsinfrastruktur der nächsten Generation

Projektziel: Die TH-Köln wird Algorithmen entwickeln, mit denen Smart Meter Gateways (z.B. Ladeboxen für E-Mobile oder ganze Hausanschlüsse) den Zustand des Netzes bestimmen können an das sie angeschlossen sind, indem elektrische Parameter wie Spannung, aktueller Spannungswinkel und Leistungsfaktor gemessen und untereinander ausgetauscht werden. Es werden Algorithmen entwickelt, die den Netzbetrieb unter Berücksichtigung der maximalen Transformatorleistung und Leitugungsbelastung sowie des maximal zulässigen Spannungsabfalls an seinen Grenzen ermöglicht.
Des Weiteren werden Smart Meter Gateways zusammen mit dem gesamten Hausenergiesystem optimiert, das z. B. Ladeboxen für die E-Mobilität, Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen umfasst. Die Optimierung umfasst zwei Aspekte: die Optimierung des Hausenergiesystems selbst und die Optimierung des Zustands des gesamten Niederspannungsnetzes.

Laufzeit: 1.4.2020 - 31.3.2023
Projektmitarbeiter: Prof. E. Waffenschmidt, Prof. Ingo Stadler, Sergej Baum, Christian Hotz.
Externe Partner: Infineon Technologies, Devolo Mixed Mode, CEUS, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen sowie weitere europäische Projektpartner.

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Rahmenprogramm der Bundesregierung für Forschung und Innovation 2016-2020 "Mikroelektronik aus Deutschland - Innovationstreiber der Digitalisierung", Förderkennzeichen 16MEE0006 sowie Fördermittel der EU, RPME- ECSEL Joint Undertaking.

Video und Audio

> Interview im DLF - Deutschlandfunk (Länge 6'16")

Presse

Deutschlandfunk (Forschung aktuell) vom 01.07.2023
"Wallboxen sollen das Energiemanagement organisieren, Int. Eberhard Waffenschmidt"

deutschlandfunk.de vom 01.07.2023
https://www.deutschlandfunk.de/wallboxen-sollen-das-energiemanagement-organisieren-int-eberhard-waffenschmidt-dlf-b8fbe2c6-100.html

energate Messenger (Newsletter) vom 17.05.2023
(Newsletter, daher nicht online verfügbar)

energate-messenger.at vom 17.05.2023
(Artikel leider online nicht mehr verfügbar) 

energate-messenger.de vom 17.05.2023
https://www.energate-messenger.de/news/232876/innovative-wallboxen-erkennen-netzzustaende

innovations-report.de vom 17.05.2023
https://www.innovations-report.de/fachgebiete/energie-und-elektrotechnik/netzsteuerung-der-zukunft-durch-kommunizierende-ladestationen/

contextcrew.de vom 17.05.2023
https://www.contextcrew.de/wallboxen-mit-schwarmintelligenz-sollen-verteilnetze-fit-fuer-die-elektromobilitaet-machen/

50komma2.de vom 17.05.2023
https://www.50komma2.de/elektromobilitaet/schwarmnetz-fuer-wallboxen/

energie-und-management.de vom 19.05.2023
https://www.energie-und-management.de/nachrichten/detail/wallboxen-koordinieren-ladevorgaenge-183909

ingenieur.de vom 19.05.2023
https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/verkehr/sprechende-ladeboxen-entlasten-das-stromnetz/

energie.de vom 19.05.2023
https://www.energie.de/ew/news-detailansicht/nsctrl/detail/News/netzsteuerung-durch-kommunizierende-ladestationen

aeemobility.de vom 19.05.2023
(Artikel leider online nicht mehr verfügbar)

Energie & Management powernews vom 19.05.2023
(Newsletter, daher nicht online verfügbar)

Energie & Management Daily vom 19.05.2023
(Newsletter, daher nicht online verfügbar)

heinz-schmitz.org vom 22.05.2023
https://www.heinz-schmitz.org/nachrichtenleser/d20230519.html

scinexx.de vom 22.05.2023
https://www.scinexx.de/businessnews/netzsteuerung-der-zukunft-durch-kommunizierende-ladestationen/

industr.com vom 22.05.2023
https://www.industr.com/de/netzsteuerung-der-zukunft-durch-kommunizierende-ladestationen-2703905

topagrar.de vom 23.05.2023
https://www.topagrar.com/energie/news/innovative-ladetechnik-fuer-elektroautos-13385965.html

photon.info (dt) vom 23.05.2023
https://www.photon.info/de/news/th-koln-entwickelt-kommunizierende-ladestationen-zur-netzsteuerung

photon.info (eng) vom 23.05.2023
https://www.photon.info/de/node/28705

ecomento.de vom 25.05.2023
https://ecomento.de/2023/05/25/netzsteuerung-durch-kommunizierende-ladestationen/

ee-news.ch vom 25.05.2023
https://www.ee-news.ch/de/article/51257/th-koln-ladestationen-agieren-mit-ihrer-umgebung-im-schwarm-technologie-auch-fur-warmepumpen-einsetzbar

eot-news.de vom 26.05.2023
https://eot-news.de/netzsteuerung-der-zukunft-durch-kommunizierende-ladestationen/

energie.blog vom 30.05.2023
https://energie.blog/th-koeln-entwickelt-technologie-fuer-ueberlastete-stromnetze-durch-elektroladestationen/

eot (europe oil telegram) vom 30.05.2023
(Newsletter, daher nicht online verfügbar)

50,2 - Magazin für intelligente Stromnetze vom 12.06.2023
„Forschung für Netzintegration“

Auto & Wirtschaft vom 17.07.2023
„Netzsteuerung mit kommunizierenden Wallboxen“

BWK energie, Ausgabe 7-8/23
„Netzsteuerung der Zukunft“

Links

PROGRESSUS Projekt-Website des Konsortiums

Projekt-Website der Europäischen Kommission

CIRE-Website zu Progressus

Website zu Progressus des Projektpartners Devolo

Publikationen und studentische Arbeiten

Eberhard Waffenschmidt,
"SwarmGrid - Intelligente Ladestationen für die Elektromobilität",
Vortrag bei Industry Forward Expo, online, 26.10.2023

Eberhard Waffenschmidt, Markus de Koster, Christian Hotz, Sergej Baum, Ingo Stadler,
"Decentralized Grid Control Using Power Grid State Estimation",
CIRED 2023 - 27th International Conference on Electricity Distribution, Rome, Italy, 12.-15.Jun.2023, Paper No. 11419

Ashraf Ishag,
"Entwurf einer Schaltung zur Spannungsphasenwinkelmessung in großflächigen, elektrischen Netzen",
Praxisprojekt, TH-Köln, 14.5.2023.

André Ulrich, Sergej Baum, Ingo Stadler, Christian Hotz and Eberhard Waffenschmidt,
"Maximising Distribution Grid Utilisation by Optimising E-Car Charging Using Smart Meter Gateway Data",
Energies 16, no. 9: 3790, Apr.2023.
https://doi.org/10.3390/en16093790

Johannes Kruse,
"Protyptische Implementierung eines Lastausgleichs- und Steuerungssystems für Niederspannungsnetze",
Projektarbeit TH-Köln, 29.3.2023.

Marius Kleinbach,
"Inbetriebnahme des Raspberry Pi als Spannungsphasenwinkel Messgerät",
Projektarbeit TH-Köln, 15.3.2023.

Markus de Koster,
"Grid State Estimation in Swarm Grids",
Masterprojekt TH-Köln, 14.3.2023

Eberhard Waffenschmidt, Marian Sprünken, Christian Hotz, Sergej Baum, Ingo Stadler,
"Erzeugung von synthetischen Lastprofilen von Elektrofahrzeugen synchronisiert mit synthetischen Haushaltslastprofilen",
Tagung Zukünftige Stromnetze 2023, Berlin, 25.-26.Jan.2023

Christian Hotz, Tim Schäfer, Ashraf Ishag, Ahmed Omer, Sergej Baum, Ingo Stadler, Eberhard Waffenschmidt,
"Konzept eines kostengünstigen GPS-synchronisierten Spannungsphasenwinkelmesssystems für Smart-Grid-Applikationen",
Tagung Zukünftige Stromnetze 2023, Berlin, 25.-26.Jan.2023

André Ulrich,
"Algorithmus zur optimierten Ladung von Elektrofahrzeugen in einem gemeinsamen Netzzweig",
Masterarbeit, Technische Hochschule Köln, 12.09.2022

Abyaz Abrar,
"Erstellung einer grafischen Oberfläche zur Ansteuerung von Komponenten eines Microgrids",
Bachelorarbeit, Technische Hochschule Köln, 14.6.2022

Christian Hotz, Sergej Baum, Eberhard Waffenschmidt, Ingo Stadler,
“Topology Estimation in Low Voltage Grids Using Wallbox Charging Data Recordings”,
CIRED workshop on E-mobility and power distribution systems, Porto, Portugal, 2.-3. June 2022, Paper no. 1358

Patrick Lehnen,
"Neuronale Netzwerke zur Topologieschätzung von Stromnetzen",
Masterarbeit TH-Köln, 29.3.2022.

Constantin Becker, Thomas Wessel,
"PROGRESSUS - Dokumentation Entwicklung und Aufbau der Ladestation mit integriertem Energiespeicher 'Rack´",
Bericht zum Studierenden-Projekt, TH-Köln, 18.2.2022

Marian Sprünken,
"Erzeugung synthetischer Ladeprofile für Elektrofahrzeuge synchron zu synthetischen Haushaltslastprofilen",
Masterarbeit TH-Köln, 10.Jan.2022.

Eberhard Waffenschmidt,
"Welche Netzstrukturen braucht das Energiesystem der
Zukunft und was muss dafür heute angepasst werden?",
Präsentation, SPD-Klimaforum, online, 31.Jan.2022

Eberhard Waffenschmidt, Christian Hotz, Sergej Baum, Ingo Stadler,
"Swarm Grids - Verteilte Stromnetzsteuerung für verteilte erneuerbare Energieerzeugung",
Tagung Zukünftige Stromnetze 2022, 26. - 27. Januar 2022, online

Zead Hasan ,
"Einfluss von Hausanschlussleitungen",
Bachelorarbeit TH-Köln, 02.Nov.2021, betreut durch I. Stadler.

Martin Gut ,
"Softwareentwicklung eines Messsystems zur Spannungswinkelmessung auf Basis von Spannungsnulldurchgangsdetektion",
Bachelorarbeit TH-Köln, 28.Sep.2021

Eberhard Waffenschmidt,
"Grundlagen, Nutzen und Planung zellularer Energiesysteme - Chancen und Herausforderungen",
Online-Vortrag bei "Die Zukunft industrieller Eigenversorgung - Vom Campus-Netz zur Energiezelle", organisiert durch Bayern Innovativ, 23.6.2021

Eberhard Waffenschmidt,
"Swarm Grids - Distributed power grid control for distributed renewable power generation"
Keynote presentation at 11th International 100% Renewable Energy Conference (IRENEC 2021), 20.-22. May 2021

Leon Philipp Schaaf,
"Simulation zur koordinierten Netzzustandsbestimmung durch Schaltgeräte von steuerbaren Lasten",
Masterarbeit TH-Köln, 15.Apr.2021.

Leon Philipp Schaaf,
"Determination of power grid parameters between two electric mobility charging stations by measuring current and voltage",
Masterprojekt, TH-Köln, Okt. 2020

Vorarbeiten zum Thema

Eberhard Waffenschmidt,
"Decentralized measurements of the grid state",
Presentation at 7th International Energy and Sustainability Conference 2018 (IESC 2018), Cologne, 17.-18. May 2018

Eberhard Waffenschmidt,
"Dezentrale Messungen des Netzzustandes",
Tagung "Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien", Berlin, 30.-31.Jan.2018

Nachfolgeprojekt

Thema

> Swarm Grid